本发明涉及城市生活垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种城市生活垃圾双床热解气化装置和热解气化方法。
背景技术：
目前城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥和焚烧三种。其中，填埋是我国大多数城市处理生活垃圾的最主要方法，需要占用大量的土地，大多数垃圾填埋没有经过无害化处理，在垃圾填埋之后，会产生沼气和垃圾渗滤液等，其中的有害成分对大气、土壤、地表水体和地下水造成严重污染，破坏生态环境甚至危害人体健康。堆肥处理，要求垃圾中有机物含量高，而且堆肥技术也存在明显的缺点不能处理不可腐烂的有机物和无机物，因此减容、减量及无害化程度低，仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。焚烧技术对垃圾进行焚烧处理减容、减量及无害化程度都很高，焚烧过程产生的热量用来发电，可以实现垃圾的能源化，是一种较好的垃圾处理方法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题，尤其是易产生剧毒物二噁英，成为制约垃圾焚烧推广应用的瓶颈。
技术实现要素：
为了满足现有技术的不足，本发明提供了一种城市生活垃圾双床热解气化装置和热解气化方法，本发明可以实现城市生活垃圾的减量化，同时减少二噁英的排放。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种城市生活垃圾双床热解气化装置，包括热解室21，气化室7和位于气化室7下方与气化室7相连通的激冷室14，所述的热解室21由热解室外筒1和热解室内筒3组成，热解室外筒1和热解室内筒3之间为热解室水夹套2，热解室内筒3内部有热解室耐火砖内衬4；所述的热解室21上部有热解室入口22，热解室入口22与螺旋给料机23相连通，热解室21中部有热解室出口5与气化室入口6相连通，热解室21内部有床料20，热解室21底部为风室18，所述的风室18的上部有布风板19；所述的气化室7，由气化室外筒8和气化室内筒10组成，气化室外筒8和气化室内筒10之间为气化室水夹套9，气化室水夹套9上部连通热解室水夹套2下部，气化室内筒10内部有气化室耐火砖内衬11,气化室顶部有气化室入口6与热解室出口5相连通，气化室7中部有炉篦16，垃圾半焦17负载在炉篦16之上，气化室7底部为气化室出口15伸入激冷室14内部；所述的激冷室14位于气化室7的下部，激冷室14中的水位高于气化室出口15，激冷室14上部有气体出口12，激冷室14的底部为灰水出口13。
给水从下部进入气化室水夹套9，从气化室水夹套9上部排出，之后从热解室水夹套2的下部进入热解室水夹套2，蒸汽从热解室水夹套2上部排出，一部分蒸汽送入风室18，剩余蒸汽送入发电系统去发电。
优选的，热解室外筒1和热解室内筒3为耐热钢材质。
优选的，气化室外筒8和气化室内筒10为耐热钢材质。
优选的，热解室21采用流化床操作，气化室7采用固定床操作。
优选的，双床热解气化装置采用加压操作。
优选的，床料8采用使用石英砂或碳化硅颗粒。
一种城市生活垃圾双床热解气化方法，包括以下步骤：
经过破碎后的城市生活垃圾从螺旋给料机23经过热解室入口22进入热解室21，与热解室21内部高温的床料20接触，加热后发生热解反应，生成热解气和垃圾半焦；蒸汽和空气进入热解室21底部的风室18，经过布风板19后，进入热解室21，部分热解气和垃圾半焦与部分蒸汽和空气发生燃烧反应和气化反应，释放出热量，加热床料20。未反应的热解气、垃圾半焦、蒸汽等从热解室出口5排出热解室21，经过气化室入口6进入气化室7，垃圾半焦17堆积在炉篦16上形成床层，蒸汽和二氧化碳等气体与炽热的垃圾半焦17发生气化反应，气化后形成的灰渣连同气体穿过炉篦16，经过气化室出口15进入激冷室14，灰渣和气体进入激冷室14的水中进行冷却，气体经过激冷后从激冷室14上部的气体出口12排出，冷却后的灰渣连同激冷室14的水从激冷室14底部的灰水出口13排出；
气化室7中炽热的垃圾半焦17的热量一部分用于气化，一部分加热气化室水夹套9的给水，加热后的给水从气化室水夹套9上部的排出，从热解室水夹套2的下部进入热解室水夹套2，热解室21中，部分热解气和垃圾半焦与部分蒸汽和空气发生燃烧反应和气化反应，释放出热量，一部分热量用于加热床料20，另一部分热量用于加热热解室水夹套2的给水，给水在热解室水夹套2中气化为蒸汽，产生的蒸汽从热解室水夹套2的上部排出，一部分送入热解室底部的风室18，用于垃圾热解半焦的气化，其余的蒸汽送往发电系统用于发电。
本发明具有以下有益的技术效果：
本发明可以将城市生活垃圾热解和气化，生成少量的灰渣和飞灰，实现垃圾的减量化，热解气化后生成的包括热解气和气化气的混合气可以作为燃料燃烧。在热解室中垃圾部分燃烧和热解产生的二噁英经过炽热的半焦床层，会在高温条件下分解，在进入激冷室时，温度迅速降低，都会有效降低气体中二噁英的含量。
附图说明
图1为本发明一种城市生活垃圾双床热解气化装置。
其中，1为热解室外筒、2为热解室水夹套、3为热解室内筒、4为热解室耐火砖、5为热解室出口、6为气化室入口、7为气化室、8为气化室外筒、9为气化室水夹套、10为气化室内筒、11为气化室耐火砖内衬、12为气体出口、13为灰水出口、14为激冷室、15为气化室出口、16为炉篦、17为垃圾半焦、18为风室、19为布风板、20为床料、21为热解室、22为热解室入口、23为螺旋给料机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，经过破碎后的城市生活垃圾从螺旋给料机23经过热解室入口22进入热解室21，与热解室21内部高温的床料20接触，加热后发生热解反应，生成热解气和垃圾半焦。蒸汽和空气进入热解室21底部的风室18，经过布风板19后，进入热解室21，部分热解气和垃圾半焦与部分蒸汽和空气发生燃烧反应和气化反应，释放出热量，加热床料20。未反应的热解气、垃圾半焦、蒸汽等从热解室出口5排出热解室21，经过气化室入口6进入气化室7，垃圾半焦17堆积在炉篦16上形成床层，蒸汽和二氧化碳等气体与炽热的垃圾半焦17发生气化反应，气化后形成的灰渣连同气体穿过炉篦16，经过气化室出口15进入激冷室14，灰渣和气体进入激冷室14的水中进行冷却，气体经过激冷后从激冷室14上部的气体出口12排出，冷却后的灰渣连同激冷室14的水从激冷室14底部的灰水出口13排出。
气化室7中炽热的垃圾半焦17的热量一部分用于气化，一部分加热气化室水夹套9的给水，加热后的给水从气化室水夹套9上部的排出，从热解室水夹套2的下部进入热解室水夹套2，热解室21中，部分热解气和垃圾半焦与部分蒸汽和空气发生燃烧反应和气化反应，释放出热量，一部分热量用于加热床料20，另一部分热量用于加热热解室水夹套2的给水，给水在热解室水夹套2中气化为蒸汽，产生的蒸汽从热解室水夹套2的上部排出，一部分送入热解室底部的风室18，用于垃圾热解半焦的气化，其余的蒸汽送往发电系统用于发电。
需要指出的是，上述实施例只为说明本发明的技术构思和特点，具体的实施方法，如内筒和外筒的材质，床料的材质，蒸汽的用途等仍可进行修改和改进，但都不会由此而背离权利要求书中所规定的本发明的范围和基本精神。
技术特征：
1.一种城市生活垃圾双床热解气化装置，包括热解室(21)，气化室(7)和位于气化室(7)下方与气化室(7)相连通的激冷室(14)，其特征在于，所述的热解室(21)由热解室外筒(1)和热解室内筒(3)组成，热解室外筒(1)和热解室内筒(3)之间为热解室水夹套(2)，热解室内筒(3)内部有热解室耐火砖内衬(4)；所述的热解室(21)上部有热解室入口(22)，热解室入口(22)与螺旋给料机(23)相连通，热解室(21)中部有热解室出口(5)与气化室入口(6)相连通，热解室(21)内部有床料(20)，热解室(21)底部为风室(18)，所述的风室(18)的上部有布风板(19)；所述的气化室(7)，由气化室外筒(8)和气化室内筒(10)组成，气化室外筒(8)和气化室内筒(10)之间为气化室水夹套(9)，气化室水夹套(9)上部连通热解室水夹套(2)下部，气化室内筒(10)内部有气化室耐火砖内衬(11)，气化室顶部有气化室入口(6)与热解室出口(5)相连通，气化室(7)中部有炉篦(16)，垃圾半焦(17)负载在炉篦(16)之上，气化室(7)底部为气化室出口(15)伸入激冷室(14)内部；所述的激冷室(14)位于气化室(7)的下部，激冷室(14)中的水位高于气化室出口(15)，激冷室(14)上部有气体出口(12)，激冷室(14)的底部为灰水出口(13)。
2.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾双床热解气化装置，其特征在于：给水从下部进入气化室水夹套(9)，从气化室水夹套(9)上部排出，之后从热解室水夹套(2)的下部进入热解室水夹套(2)，蒸汽从热解室水夹套(2)上部排出，一部分蒸汽送入风室(18)，剩余蒸汽送入发电系统去发电。
3.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾双床热解气化装置，其特征在于：所述热解室外筒(1)和热解室内筒(3)为耐热钢材质。
4.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾双床热解气化装置，其特征在于：所述气化室外筒(8)和气化室内筒(10)为耐热钢材质。
5.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾双床热解气化装置，其特征在于：所述热解室(21)采用流化床操作，气化室(7)采用固定床操作。
6.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾双床热解气化装置，其特征在于：所述双床热解气化装置采用加压操作。
7.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾双床热解气化装置，其特征在于：所述床料(8)采用使用石英砂或碳化硅颗粒。
8.权利要求1至7任一项所述的城市生活垃圾双床热解气化装置的热解气化方法，其特征在于，
经过破碎后的城市生活垃圾从螺旋给料机(23)经过热解室入口(22)进入热解室(21)，与热解室(21)内部高温的床料(20)接触，加热后发生热解反应，生成热解气和垃圾半焦；蒸汽和空气进入热解室(21)底部的风室(18)，经过布风板(19)后，进入热解室(21)，部分热解气和垃圾半焦与部分蒸汽和空气发生燃烧反应和气化反应，释放出热量，加热床料(20)；未反应的热解气、垃圾半焦和蒸汽从热解室出口(5)排出热解室(21)，经过气化室入口(6)进入气化室(7)，垃圾半焦(17)堆积在炉篦(16)上形成床层，蒸汽和二氧化碳气体与炽热的垃圾半焦(17)发生气化反应，气化后形成的灰渣连同气体穿过炉篦(16)，经过气化室出口(15)进入激冷室(14)，灰渣和气体进入激冷室(14)的水中进行冷却，气体经过激冷后从激冷室(14)上部的气体出口(12)排出，冷却后的灰渣连同激冷室(14)的水从激冷室(14)底部的灰水出口(13)排出；
气化室(7)中炽热的垃圾半焦(17)的热量一部分用于气化，一部分加热气化室水夹套(9)的给水，加热后的给水从气化室水夹套(9)上部的排出，从热解室水夹套(2)的下部进入热解室水夹套(2)，热解室(21)中，部分热解气和垃圾半焦与部分蒸汽和空气发生燃烧反应和气化反应，释放出热量，一部分热量用于加热床料(20)，另一部分热量用于加热热解室水夹套(2)的给水，给水在热解室水夹套(2)中气化为蒸汽，产生的蒸汽从热解室水夹套(2)的上部排出，一部分送入热解室底部的风室(18)，用于垃圾热解半焦的气化，其余的蒸汽送往发电系统用于发电。
技术总结
本发明涉及一种城市生活垃圾双床热解气化装置和热解气化方法，该装置包括热解室、气化室和位于气化室下方与气化室相连通的激冷室，给水从下部进入气化室水夹套，从气化室水夹套上部排出，之后从热解室水夹套的下部进入热解室水夹套，蒸汽从热解室水夹套上部排出，一部分蒸汽送入风室，剩余蒸汽送入发电系统去发电；本发明可以实现城市生活垃圾的减量化，同时减少二噁英的排放。
技术研发人员：张纯;杨玉;白文刚;张一帆;李红智;姚明宇
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：.11.05
技术公布日：.01.17
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